Beschreibung
Verfahren zur Einstellung einer Permeabilität eines Sintergutes
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Sinterns in der Eisenmetallurgie.
Einerseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen einer Permeabilität einer Sintergutmischung für eine Sinteranlage.
Andererseits betrifft die Erfindung eine
Signalverarbeitungseinrichtung und einen maschinenlesbaren Code zur Durchführung des Verfahrens zur Einstellung einer Permeabilität. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Speichermedium auf welchem der maschinenlesbare Code gespeichert ist.
Stand der Technik
In einer Sinteranlage wird aus feinkörnigen Rohstoffen stückiger Eisenerz-Sinter, für den Einsatz in einem Hochofen, produziert. Dabei werden Feinerze, Kalkstein, Recycling Stäube mit Koksgrus - als Brennstoff - in einer Mischtrommel zu einer Sintergutmischung vermengt. Es sind auch Verfahren zur Erzeugung von Sintergutmischungen bekannt, welche neben einem Mischer auch noch einen Granulator und eine Rolliertrommel aufweisen - wie in der EP 2848299 Bl gezeigt. Die Sintergutmischung wird als Sinterbett auf ein Sinterband, bestehend aus sogenannten Rostwägen, aufgeschichtet. Über eine Zündhaube wird mittels Gasbrenner der Koksgrus an der Oberfläche gezündet. Unter dem Rost wird über Windkästen bzw. Saugkästen ein Unterdrück angelegt, wodurch Luft und entstehende Abgase von oben nach unten durch die Sinterschicht gesaugt werden und die Brennzone von der Oberfläche in Richtung Saugkästen wandert. Die Eisenerze
beginnen zu schmelzen, kleben zusammen und bilden einen Sinterkuchen. Eine Geschwindigkeit des Sinterbandes wird so gewählt, dass die Sinterschicht kurz vor Ende des Bandes komplett durchgebrannt ist. Am Bandende wird das Sintergut abgeworfen, gebrochen und auf Kühlern abgekühlt, und in weiterer Folge über lange Förderbänder dem Hochofen zugeführt.
Die Produktivität der Sinteranlage steht in einem engen Zusammenhang mit der Permeabilität des Sinterbettes. Je höher die Permeabilität des Sinterbettes, desto höher die Produktivität. Hohe Permeabilität führt zu gutem Brennverhalten und damit zu einem gleichmäßig gut durchgebrannten Sinterkuchen. Ein Feuchtigkeitsgehalt ist neben einer Korngrößenverteilung einer der wichtigsten Einflussparameter auf die Permeabilität. Bei niedrigem Feuchtigkeitsgehalt blockieren feine Partikel den Luftdurchgang und führen zu niedriger Permeabilität. Bei sehr hoher Feuchtigkeit blockiert Wasser den Luftdurchgang zwischen den Körnern der Sintermischung. Dazwischen gibt es ein Optimum, bei dem die feinen Partikel durch die Feuchtigkeit an die größeren Körner gebunden werden und die Permeabilität und damit der Luftdurchgang maximal wird.
Für einen optimalen Betrieb der Sinteranlage ist es daher von hoher Bedeutung, die Lage des Maximums der Permeabilität zu kennen.
In der EP2330468A1 ist eine Prozesssteuerung zur Optimierung des Betriebes eines Härtungsofens gezeigt.
In der US4410355A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Pelletieranlage für feinkörniges Erz gezeigt. Als Zielgröße für das Steuerungsverfahren wir die Lage des Druchbrennpunktes gewählt.
In der JPH08134554A ist ein Verfahren zur Granulierung von Sinterrohmaterial gezeigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen optimalen Betrieb einer Sinteranlage zu ermöglichen, indem ein maximaler Luftdurchgang durch die Sintergutmischung ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Einstellen der Permeabilität gelöst, das anhand eines datenbasierten online Modells für die Permeabilität einen Sollwert für den Feuchtegehalt der Sintergutmischung, bei welcher ein Maximum der Permeabilität der Sintergutmischung auftritt, bestimmt. Das datenbasierte online Modell weist - zur laufenden Aktualisierung - als Eingangsgröße Daten von zumindest einem Feuchtegehalt und der Permeabilität der Sintergutmischung auf. Der bestimmte Feuchtegehalt wird als Sollwert an einen Feuchtigkeitszugabe-Regler übergeben. Die Daten können beispielsweise direkte Messdaten, aus anderen Messdaten berechnete Daten oder Schätzdaten sein.
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wird unter der Permeabilität die Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit der Sintergutmischung gemeint.
Ein datenbasiertes Modell wird in einer offline Phase erstellt. Um eine geeignete Auswahl eines robusten Modells und der einzubeziehenden Einflussgrößen zu gewährleisten, wird in der offline-Phase eine Validierung unterschiedlicher Modelle mit unterschiedlichen Kombinaten von Einflussgrößen anhand von unabhängigen, in der Modellerstellung nicht verwendeten, Testdaten durchgeführt. Die Bewertung der Modellperformance erfolgt mit Hilfe eines Root Mean Square Error, der ein Maß für die Abweichung der Modellvorhersage für die Permeabilität und der gemessenen Permeabilität liefert. Es werden vorzugsweise Modelle, welche eine nachvollziehbare Formel für den Zusammenhang liefern, beispielsweise eine multiple lineare Regression, verwendet. Dieses datenbasierte Modell weist zumindest den Feuchtegehalt als Eingangsgröße auf. Das datenbasierte Modell wird im Betrieb der Sinteranlage - also im online Modus - laufend mit Daten, bevorzugt Messdaten, der Permeabilität und des
Feuchtegehaltes aktualisiert. Die Permeabilität kann auch indirekt durch eine Produktivität bestimmt werden. Die Produktivität ergibt sich durch das Gewicht von erzeugtem Sintermaterial pro Zeit. Durch die Erfassung der Produktivität kann die Permeabilität ebenfalls in einer guten Näherung bestimmt werden. Durch dieses datenbasierte online Modell ist es möglich den Feuchtegehalt der Sintergutmischung zu bestimmen, bei welcher ein Maximum der Permeabilität auftritt. Dieser Feuchtegehalt wird dann als Sollwert an einen Feuchtigkeitszugabe Regler übermittelt. Diese Übermittlung soll in sinnvollen Zeitabschnitten erfolgen, welche von den Messintervallen für den Feuchtegehalt und / oder der Permeabilität abhängen. Ein Update des Sollwertes soll immer nach einem Zeitintervall erfolgen, welches zumindest größer oder gleich dem Messintervall ist. Das Messintervall für den Feuchtegehalt, welcher vorteilhafterweise mit einem Mischguttester ermittelt wird, liegt beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 30 Minuten.
Es ist aber auch denkbar andere Regressionsmodelle aus dem maschinellen Lernen zu verwenden - wie beispielsweise Lasso Regression, Ridge Regression, Symbolische Regression,
Decision Tree, Random Forest, Gradient Boosting oder Neuronale Netze. Je nachdem welches Modell gewählt wird, kann es erforderlich sein, ein Maximum der Permeabilität numerisch zu bestimmen, falls eine analytische Bestimmung nicht möglich ist. Die Einstellung des Feuchtegehalts erfolgt während der Aufbereitung des Sintermischgutes in einem dafür vorgesehen Aggregat - beispielsweise in einem Mischer, Intensivmischer, Granulator und / oder einer Rolliertrommel.
Kann das Maximum der Permeabilität nicht eindeutig detektiert werden, so könnte auch mit einer Steigung an der Stelle des zuletzt vorgegebenen Permeabilitätswertes geregelt werden. Abhängig von der Steigung würde der neue vorgegebenen Permeabilitätswertes erhöht, erniedrigt oder unverändert gelassen. In diesem Fall könnte auch ein lineares Modell verwendet werden, aus dem die Steigung berechnet wird. Die Verwendung der Steigung kann beispielsweise angewendet werden, wenn sich der Betriebspunkt auf der Flanke der Kurve
befindet und deutlich vom Optimum entfernt ist. Durch die Steigung kann also alternativ das Maximum bzw. Optimum bestimmt werden. Eine Kombination der beiden Methoden - Steigung und Bestimmung des Maximums - ist möglich. Sofern ein Maximum bestimmt werden kann, wird die Lage desselben zur Regelung verwendet. Ist dieses nicht bestimmbar, so kann auf die Regelung mittels Steigung übergegangen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest einer der nachfolgenden Parameter der Sintergutmischung eine zusätzliche Eingangsgröße des datenbasierten online Modells ist:
- Schüttgutdichte der Sintergutmischung
- Zusammensetzung der Sintergutmischung
- Korngrößenverteilung
- Prozessparameter beim Aufbereiten des Sintermischgutes
- Umgebungseinflüsse, bevorzugt eine Umgebungstemperatur .
Durch die Schüttgutdichte kann die Materialzusammensetzung gut beschrieben werden. Die zusätzliche Eingangsgröße der Schüttgutdichte der Sintergutmischung für das datenbasierte online Modell verbessert die Bestimmung der Permeabilität, da dadurch Materialeigenschaften in das datenbasierte online Modell einfließen. Die Zusammensetzung der Sintergutmischung beinhaltet alle Materialen, Zuschlagsstoffe und/oder Brennstoffe. Die Korngrößenverteilung kann beispielsweise für alle Materialen der Sintergutmischung und/oder für Eisenerz als Eingangsgröße an das datenbasierte online Modell übergeben werden.
Als Eingangsgrößen der Prozessparameter beim Aufbereiten des Sintermischgutes können jene für einzelne oder für alle Aufbereitungsmaschinen verwendete werden. Unter den Aufbereitungsmaschinen werden beispielsweise Mischer, Intensivmischer, Granulatoren und/oder Rolliertrommeln verstanden. Bei den Umgebungseinflüssen sind neben der Umgebungstemperatur auch Luftfeuchtigkeit, Wetter, Niederschlagsmengen und andere Umgebungsbedingungen relevant.
Je nachdem wo die Materialien für die Sintergutmischung gelagert werden, sind solche Einflüsse in Bezug auf den Feuchtegehalt von Bedeutung.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das online Modell der Permeabilität einen funktionellen Zusammenhang von Feuchtegehalt, einem Quadrat des Feuchtegehalts und bevorzugt der Schüttgutdichte aufweist. Es hat sich gezeigt, dass durch die Berücksichtigung des Quadrates des Feuchtegehaltes das Modell weiter verbessert werden kann und die Bestimmung des Maximums der Permeabilität durch einen solchen Zusammenhang eine weitere Verbesserung erfährt. Die Schüttgutdichte als weiterer Eingangsparameter ermöglicht eine weitere Verbesserung des Modells und der Bestimmung der Permeabilität. Die Permeabilität p kann daher näherungsweise beispielsweise durch den folgenden funktionellen Zusammenhang mittels Feuchtigkeit f und dem Quadrat der Feuchtigkeit f2 beschrieben werden: p = cO + cl*f + c2*f2 (Gleichung 1)
Die dabei verwendeten Koeffizienten cO, cl, c2 werden aufgrund von vorhanden Datensätzen aus Messdaten angepasst. Aus dieser Formel kann nun jener Punkt bestimmt werden, an welchem die Permeabilität einen Maximalwert bei variierender Feuchtigkeit annimmt. Durch Berechnung der ersten Ableitung nach der Feuchtigkeit und Nullsetzen dieser Ableitung, erhält man den Wert für die Feuchtigkeit, an dem die Permeabilität maximal/minimal wird.
Aus dem Koeffizienten des quadratischen Terms der Feuchtigkeit c2 kann abgelesen werden, ob es sich um ein Minimum (positiver Koeffizient) oder ein Maximum (negativer Koeffizient) handelt. Es ist auch denkbar, dass zusätzlich noch ein Term mit einem Koeffizienten c3 multipliziert mit der Schüttgutdichte der Sintergutmischung zur Gleichung 1 addiert wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Feuchtegehalt als Sollwert nur nach mindestens dreißig Minuten, bevorzugt nach einer Stunde, an den
Feuchtigkeitszugabe Regler übergeben wird. Durch diese Maßnahme hat der Feuchtigkeitszugabe Regler genug Zeit auf den neuen Vorgabewert hinzuregeln, außerdem werden Schwankungen vermieden. Das Ziel ist ein möglichst stabiler Betrieb mit wenig Änderungen.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das datenbasierte online Modell nach jeder Bestimmung, bevorzugt Messung, der Eingangsgrößen aktualisiert wird, wobei zumindest jede Stunde, bevorzugt zumindest alle 30 Minuten die Eingangsgrößen bestimmt, bevorzugt gemessen, werden.
Damit wird sichergestellt, dass das datenbasierte online Modell immer auf dem aktuellen Stand ist. Die Eingangsgröße kann direkt oder indirekt gemessen werden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass der Sollwert des Feuchtegehalt im Bereich zwischen 3,5% und 10%, bevorzugt 3,8% - 8%, besonders bevorzugt 3,8% - 4,3% liegt. Für das Sintermischgut ist dies jener Bereich in welchem sich der Feuchtegehalt bewegen soll. In diesem Bereich tritt im Normalfall das Maximum der Permeabilität auf.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Sollwert des Feuchtegehalts, welcher an den Feuchtigkeitszugabe Regler übergeben wird, maximal eine Abweichung um 0.2% zum vorhergehenden Sollwert aufweist. Mithilfe dieser Maßnahme wird ein Überschwingen des Reglers verhindert und ein stabiler Betrieb sichergestellt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das datenbasierte online Modell zumindest zwei, bevorzugt zumindest fünf, besonders bevorzugt zumindest zehn Datensätze mit Daten - bevorzugt Messdaten - berücksichtigt. Die verwendeten Daten sind unter anderem der Feuchtegehalt und die Permeabilität der Sintergutmischung. Der Zeitraum der Datenerfassung weist für jeden dieser Datensätze einen unterschiedlich langen Zeitraum auf. Durch die Verwendung von mehreren Datensätzen wird das datenbasierte Modell stabiler.
Es werden beispielsweise Datensätze herangezogen, welche einen kurzen Zeitraum umfassen, aber sehr aktuell sind. Diese Datensätze erlauben eine schnelle Anpassung an geänderte Materialeigenschaften. Als weitere Datensätze können solche mit einem langen Zeitraum zum Einsatz kommen, welche in der Regel stabiler sind. Die Datensätze können sich also überlappen oder vollständig in einem anderen Datensatz enthalten sein. Es können beispielsweise Datensätze mit einem kurzen Zeitraum vollständig in einem der Datensätze - mit einem längeren Zeitraum - enthalten sein. Es ist denkbar, dass alle Datensätze einen gleichen Endzeitpunkt aufweisen und sich nur durch einen unterschiedlichen StartZeitpunkt unterscheiden. Durch die Kombination von mehreren Datensätzen mit jeweils unterschiedlichen Zeiträumen wird gewährleistet, dass das Modell einerseits stabil und andererseits rasch auf geänderte Bedingungen reagieren kann. Die Zeiträume betragen im Zusammenhang mit dieser Erfindung einige Stunden bis hin zu einigen Wochen und Monaten.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass zumindest ein Datensatz unterschiedlich gewichtet wird. Die Datensätze mit den aktuelleren Zeiträumen weisen bevorzugt einen höheren Gewichtungsfaktor auf als jene Datensätzen mit einem länger zurückliegenden Zeitraum. Durch die Gewichtungsfaktoren kann das datenbasierte online Modell zusätzlich verbessert werden, da aktuellere Datensätze - also Datensätze mit einem aktuellen und kurzen Zeitraum - einen stärkeren Einfluss haben als jene, die zeitlich weiter zurück liegen. Dies führt zu einem stabilen, aber auch zu einem sehr rasch auf veränderte Materialbedingungen reagierenden Modell. Es ist also denkbar Datensätze ohne Gewichtungsfaktoren und Datensätze mit Gewichtungsfaktoren miteinander zu kombinieren oder alle Datensätze zu gewichten. Es ist denkbar, dass einzelne oder eine Anzahl von Datenpunkten in den jeweiligen Datensätzen unterschiedliche Gewichtungsfaktoren aufweisen.
Eine sich als vorteilhafte erwiesene Ausführungsform sieht vor, dass nur Datensätze für das datenbasierte online Modell
herangezogen werden, welche ein eindeutig bestimmbares Maximum aufweisen. Wenn dies nicht der Fall ist wird dieser Datensatz nicht für das datenbasierte online Modell verwendet. Durch diese Maßnahme soll gewährleistet werden, dass nur Datensätze zum Einsatz kommen, welche jeweils ein eindeutiges Maximum aufweisen. Dadurch wird ein eindeutiges Bestimmen des Maximums der Permeabilität sichergestellt.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das online Modell den funktionellen Zusammenhang dritten Grades aufweist. Beispielsweise kann auch der Feuchtegehalt dritten Grades in das datenbasierte online Modell einfließen.
Ein weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das online Modell mittels symbolischer Regression ermittelt wird. Mithilfe der symbolischen Regression können eine Reihe von Operationen und Funktionen zugelassen werden, wie beispielsweise Potenzen, Logarithmische Funktionen, Exponential Funktionen, Winkelfunktionen und/oder Rechenarten - wie Plus, Minus, Division und/oder Multiplikation. Ein symbolischer Regressions Algorithmus sucht dann mittels heuristischer Optimierungsverfahren die Formel, die am besten zu den vorgegebenen Trainingsdaten passt. Der Zusammenhang in den Datensätzen kann dadurch möglicherweise besser beschrieben werden, weil man auch mehr Freiheitsgrade hat.
Eine zweckmäßige Ausführung sieht vor, dass das Maximum der Permeabilität der Sintergutmischung bestimmt wird, unmittelbar bevor dieses auf ein Sinterband der Sinteranlage aufgebracht wird. Die Sintergutmischung soll also ein Maximum aufweisen bevor die Sintergutmischung auf das Sinterband der Sinteranlage. Das Maximum soll also dann vorhanden sein, sobald die Sintergutmischung einen letzten
Aufbereitungsschritt in einem Mischer, einem Granulator oder einer Rolliertrommel erfahren hat, also unmittelbar vor dem Sinterband, also vor einer Material Zugabe Stelle.
Die Aufgabe wird weiters gelöst durch eine
Signalverarbeitungseinrichtung für eine Sinteranlage, mit einem maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, die die Signalverarbeitungseinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach dem zuvor beschriebenen Verfahren veranlassen.
Die Aufgabe wird auch durch einen maschinenlesbaren Programmcode für eine Signalverarbeitungseinrichtung für eine Sinteranlage gelöst. Der Programmcode weist Steuerbefehle auf, die die Signalverarbeitungseinrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens veranlassen.
Durch ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten maschinenlesbaren Programmcode, wie zuvor beschrieben, wird die Aufgabe ebenfalls gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine schematische Darstellung einer Sinteranlage und eine Aufbereitung des Sintermischgutes.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm der gemessenen und der durch das datenbasierte online Modell bestimmte Permeabilität.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm des durch das datenbasierte online Modell ermittelten Feuchtegehaltes.
Beschreibung der Ausführungsformen
In der Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Sinteranlage 1 und eine beispielhafte Aufbereitung eines Sintermischgutes 5 dargestellt. In einem Intensivmischer 10 werden Eisenerz 11, welches in einem Korngrößenbereich von 200ym bis 10 mm liegt, und Rohstoffe 12 wie beispielsweise Koksgruß, Kalkstein, Sinterrückgut, Bindemittel, Staub und
Stahlwerksreststoffe eingebracht. Ein Feuchtegehalt wird durch eine Wasserzugabe 13 eingestellt. Die Wasserzugabe 13 wird durch ein Ventil 13a gesteuert, welches mit einer Wasserzuführleitung 13b verbunden ist.
Der Feuchtegehalt des Sintermischgutes 5 wird durch eine Feuchteregelung 15 eingestellt. Die Feuchteregelung 15 erhält von einem datenbasierten online Modell 16 einen Sollwert des Feuchtegehaltes 16a. Dieser Sollwert des Feuchtegehaltes 16a wird mit dem gemessenen Feuchtegehalt 17a verglichen. Die Feuchteregelung 15 stellt mit einer Steuergröße 14 das Ventil 13a ein, um den optimalen Feuchtegehalt der Sintergutmischung 5 - wie durch das datenbasierte online Modell 16 vorgegeben - zu gewährleisten.
Das datenbasierte online Modell 16 hat als Eingangsgrößen zumindest den Feuchtegehalt 17a und die Permeabilität 17b der Sintergutmischung 5. Es ist auch denkbar, dass anstatt der Permeabilität 17b die Produktivität verwendet wird. Es können auch noch weitere Daten 17 als Eingangsparameter - beispielsweise Korngrößenverteilung, Schüttgutdichte und andere - an das datenbasierte online Modell 16 übermittelt werden. Die Feuchtigkeit, Permeabilität und die Schüttgutdichte werden bevorzugt durch einen Mischguttester ermittelt. Die Sintergutmischung wird auf die Sinteranlage 1 an einer Material Zugabe Stelle 2 aufgebracht. Durch einen Gasbrenner wird an der Oberfläche des Sintergutes Koksgrus gezündet und durch Windkästen 4 wird ein Unterdrück angelegt, wodurch Luft und entstehende Abgase von oben nach unten durch die Sinterschicht gesaugt werden. Die Eisenerze beginnen zu schmelzen, kleben zusammen und bilden einen Sinterkuchen. Am Ende der Sinteranlage kann sich noch ein Stachelbrecher (nicht dargestellt) befinden, um den Sinterkuchen zu zerkleinern. Das gesintertes Material 6 wird an einer Material Abgabestelle 3 abgeworfen. In weiterer Folge wird das gesinterte Material 6 auf Kühlern abgekühlt und einem Hochofen zugeführt (nicht dargestellt). Die Einstellung des Feuchtegehalts der Sintergutmischung 5 ist essenziell um ein Optimum der Permeabilität 17b einzustellen. Das Optimum der Permeabilität 17b ermöglicht es einen maximalen Luftdurchgang
zu gewährleisten, damit am Ende der Sinteranlage 1 ein gleichmäßig gut durchgebranntes gesintertes Material 6 entsteht.
In Fig. 2 ist analog zur Fig. 1 ein Intensivmischer 10 vorhanden. Der Intensivmischer 10 ist in dieser Ausführung mit einem Granulator 18 verbunden in welchen das gemischte Material 10a übergeben wird. Das gemischte Material 10a wird im Granulator 18 einem weiteren Verfahrensschritt zugeführt und danach kann das granulierte Material 18a einer Rolliertrommel 19 übergeben werden. Es ist anstatt der Rolliertrommel 19 auch ein anderes Aggregat möglich wie beispielsweise ein Disk Pelletizer. Der Feuchtegehalt 17a wird in dieser Ausführungsform neben dem Intensivmischer 10 auch im Granulator 18 und der Rolliertrommel 19 eingestellt. Der Feuchtigkeitszugabe Regler 15 übermittelt an die Ventile 13a das Steuersignale 14 zur Einstellung der Wasserzugabe 13. In dieser Ausführung kann in jedem Aggregat - Intensivmischer 10, Granulator 18 und Rolliertrommel 19 - gezielt der Feuchtegehalt angepasst werden. Es ist aber auch denkbar, dass nur in zwei oder einem Aggregat der Feuchtegehalt 17a eingestellt wird.
In Fig. 3 ist ein Diagramm der Permeabilität über die Zeit dargestellt. Die Permeabilität wird als Japanese Permeability Unit (JPU) erfasst. Es sind Messdaten der
Permeabilitätsmessung 17b und eine Permeabilitätsvorhersage 20 des datenbasierten online Modells im Diagramm eingetragen. Aus diesem Diagramm ist die gute Übereinstimmung der Messdaten mit der Vorhersage der Permeabilität 20 ersichtlich. Das datenbasierte online Modell basiert für die Permeabilitätsvorhersage auf dem funktionellen Zusammenhang nach Gleichung 1 (p = cO + cl*f + c2*f2). Die Koeffizienten cO, cl, c2 wurden anhand von vorhandenen Datensätzen bestimmt.
In Fig. 4 ist in einem Diagramm einerseits der vom datenbasierten online Modell ermittelte Feuchtwert 23
aufgetragen und der eingestellte Feuchtewert 22. Der eingestellte Feuchtewert 22 wurde in diesem Beispiel immer nur geändert, wenn sich der ermittelte Feuchtewert um einen Betrag von 0,05% ändert. Dieser Betrag kann auch höher oder niedriger sein. Es wäre auch denkbar die Einstellungen nahezu kontinuierlich vorzunehmen. In dem Diagramm ist auch eine Anzahl von verwendeten Einzelmodell Ergebnissen 21 dargestellt. Die Anzahl der verwendeten Einzelmodell Ergebnisse 21 sind jene Datensätze, die für das datenbasierte online Modell berücksichtigt werden. Bei diesen Datensätzen handelt es sich um Einzelmodell Ergebnisse aus welchen eindeutig ein Maximum bestimmbar ist. Die stark variierende Anzahl verwendeter Datensätze zeigt, dass es wichtig sein kann mehrere Datensätze zu verwenden, da zu bestimmten Zeitpunkten nur wenige Datensätze ein gut bestimmbares Maximum aufweisen. Dies kann daran liegen, dass sich die Materialzusammensetzung geändert hat oder man befindet sich bereits sehr nahe beim Optimum, wodurch viele Datensätze kein bestimmbares Maximum aufweisen. Wenn also mehrere Datensätze verwendet werden ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass zumindest einige Datensätze dabei sind, welche ein bestimmbares Maximum aufweisen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Sinteranlage
2 Material Zugabe Stelle
3 Material Abgabe Stelle
4 Windkästen
5 Sintergutmischung
6 Gesintertes Material 7 Gasbrenner
10 Mischer
10a Gemischtes Material
11 Eisenerz
12 Rohstoffe
13 Wasserzugabe 13a Ventil 13b Wasserzuführleitung
14 Steuergröße
15 Feuchtigkeitszugabe Regler
16 Datenbasiertes Online Modell 16a Sollwert des Feuchtegehalts
17 Daten 17a Feuchtegehalt 17b Permeabilitätsmessung
18 Granulator 18a granuliertes Material
19 Rolliertrommel
20 Permeabilitätsvorhersage 21 Anzahl von verwendeten Einzelmodell Ergebnissen 22 eingestellter Feuchtewert 23 ermittelter Feuchtewert JPU Japanese Permeability Unit n Anzahl
% Feuchtegehalt in %